Perc 3 - Kelompok 10.docx

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA KELARUTAN DUA CAIRAN YANG TERCAMPUR SEBAGIAN

Oleh : Kelompok 10 Anugrah Oktandi Aji

(170331614085)*

Galuh Ulima Ardiningrum

(170331614072)

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG MARET 2019

A. JUDUL PERCOBAAN Kelarutan Dua Cairan yang Bercampur Sebagian

B. TUJUAN PERCOBAAN 1. Dapat membuat kurva kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian 2. Dapat menentukan suhu kritis larutan dua zat cair yang bercampur sebagian

C. DASAR TEORI Bila dua zat cair dicampur dengan komposisi yang berbeda-beda maka akan terdapat tiga kemungkinan yang dapat terjadi: 1. Kedua zat cair dapat bercampur dalam tiap komposisi, seperti campuran antara alkohol dan air 2. Kedua zat cair tidak dapat bercampur sama sekali, seperti antara air dan air raksa 3. Kedua zat cair dapat bercampur hanya pada komposisi tertentu, misalnya campuran antara air-butanol atau air-fenol Pada percobaan berikut yang akan dilakukan adalah membuat kurva kelarutan airfenol (diagram biner) dan sekaligus menentukan suhu kritisnya. Bila ke dalam sejumlah air ditambahkan butanol atau fenol sedikit demi sedikit pada suhu tertentu dan tetap maka akan terjadi larutan butanol atau fenol dalam air. Bila penambahan ini diteruskan pada suatu saat diperoleh larutan jenuh butanol atau fenol dalam air. Tetapi bila penambahan butanol atau fenol diteruskan lagi akan diperoleh larutan air dalam fenol atau fenol yang memisah sebagai larutan tersendiri. Pada penambahan selanjutnya akan dicapai larutan jenuh air dalam butanol atau fenol, saat ini kedua lapisan akan hilang dan menjadi satu lapisan lagi. Kedua larutan jenuh itu air dalam butanol atau fenol dan sebaliknya dikatakan sebagai larutan konjugat. Larutan konjugat ini hanya terjadi pada jarak suhu tertentu. Misal untuk sistem air-butanol terdapat dalam jarak suhu 0 – 126 ºC. Berdasarkan literatur di atas suhu 126 ºC air dan butanol selalu dapat saling melarutkan pada setiap komposisi yang diberikan. Suhu 126 ºC ini disebut suhu kritis air-butanol.

D. PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1.

Beaker glass 800 ml

2.

Pipet tetes

3.

Tabung reaksi 100 ml

4.

Termometer

5.

Pengaduk

6.

Kawat kasa

7.

Kaki tiga

8.

Pemanas Spiritus

9.

Pipet volume 10 ml

10. Bola hisap

E. BAHAN YANG DIGUNAKAN 1. Aquades 2. Butanol

F. PROSEDUR PERCOBAAN 1. Penambahan Butanol ke dalam Air a. Disiapkan penangas air dan alat-alat lain seperti pada gambar diatas b. Melalui pipet volume, dimasukkan 10 ml air ke dalam tabung reaksi A c. Melalui pipet, dimasukkan 1 ml butanol ke dalam air dalam tabung. Dipanaskan tabung bersama isinya dalam penangas sambil diaduk sampai tidak tampak keekeruhannya d. Diangkat tabung reaksi dari penangas, dibiarkan cairan menjadi dingin secara perlahan sambil diaduk. Dicatat suhu larutan ketika larutan mulai menjadi keruh. Pada saat ini terjadi larutan jenuh pada suhu tersebut. e. Diulangi langkah (c) dan (d) dengan setiap kali menambahkan 1 ml butanol ke dalam tabung A sampai penambahan butanol mencapai 10 ml. 2. Penambahan Air ke dalam Butanol a. Melalui pipet volume, dimasukkan 10 ml butanol ke dalam tabung B b. Melalui pipet volume, dimasukkan 1 ml air ke dalam tabung tersebut

c. Dipanaskan tabung bersama isinya dalam penangas sambil diaduk sampai tidak tampak kekeruhannya d. Diangkat tabung dari penangas, dibiarkan cairan menjadi dingin secara perlahan sambil diaduk. Dicatat suhu larutan ketika larutan mulai menjadi keruh. Pada saat ini terjadi larutan jenuh pada suhu tersebut e. Diulangi langkah (b) dan (c) dengan setiap kali menambahkan 1 ml air ke dalam tabung B sampai penambahan air mencapai 10 ml

G. DATA PENGAMATAN Massa Jenis Air

=1

gram/mL

Massa Jenis Butanol = 0,810 gram/mL 

Penambahan Butanol ke Air Volume Butanol (mL)

Suhu (oC)

1 mL

35 oC

2 mL

60 oC

3 mL

62 oC

4 mL

64 oC

5 mL

65 oC

6 mL

64 oC

7 mL

64 oC

8 mL

63 oC

9 mL

62 oC

10 mL

61 oC



Penambahan Air ke Butanol Volume Air (mL)

Suhu (oC)

1 mL

- oC

2 mL

- oC

3 mL

- oC

4 mL

- oC

5 mL

36 oC

6 mL

46 oC

7 mL

53 oC

8 mL

57 oC

9 mL

59 oC

10 mL

61 oC

1. Menghitung massa air yang digunakan Volume air

= 10 mL

Massa jenis air

= 1 g/mL

Rumus yang digunakan: ρ =

𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆

massa = ρ . v massa air = 1 g/mL . 10 mL = 10 g Jadi, massa air yang digunakan dalam percobaan adalah 10 gram

2. Menghitung komposisi butanol pada penambahan butanol ke dalam air Volume butanol

= 1 mL

Massa butanol

= 0,810 g/mL × 1 mL = 0,810 gram

Volume Butanol (mL) 1

Suhu (⁰C) 35

Massa Butanol dalam Air (gram) 0,81

2

60

1,62

3

62

2,43

4

64

3,24

5

65

4,05

6

64

4,86

7

64

5,67

8

63

6,48

9

62

7,29

10

61

8,10

3. Persen berat/persen massa butanol dalam air % massa Butanol = (massa butanol / Massa Butanol + Air) x 100% % Massa Air = (massa air / massa Air + Butanol) x100%

Suhu V butanol

% massa butanol

% massa air

pada saat keruh(⁰C)

0,81 𝑥 100% = 7,49 % 10,81

10 𝑥 100% = 92,50 % 10,81

35

2 mL

1,62 𝑥 100% = 13,94% 11,62

10 𝑥 100% = 86,05 % 11,62

60

3 mL

2,43 𝑥 100% = 19,54 % 12,43

10 𝑥 100% = 80,45 % 12,43

62

4 mL

3,24 𝑥 100% = 24,47 % 13,24

10 𝑥 100% = 75,52 % 13,24

64

5 mL

4,05 𝑥 100% = 28,82 % 14,05

10 𝑥 100% = 71,11 % 14,05

65

6 mL

4,86 𝑥 100% = 32,70 % 14,86

10 𝑥 100% = 67,29 % 14,86

64

7 mL

5,67 𝑥 100% = 36,18 % 15,67

10 𝑥 100% = 63,81 % 15,67

64

8 mL

6,48 𝑥 100% = 39,32 % 16,48

10 𝑥 100% = 60,67 % 16,48

63

9 mL

7,29 𝑥 100% = 42,16 % 17,29

10 𝑥 100% = 57,83 % 17,29

62

10 mL

8,10 𝑥 100% = 44,75 % 18,10

10 𝑥 100% = 55,24 % 18,10

61

1 mL

1. Menghitung massa butanol yang digunakan Volume fenol

= 10 ml

Massa jenis butanol

= 0,810 g/ml

Rumus yang digunakan: ρ = massa

𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆

= ρ.v

massa butanol = 0,810 g/ml . 10 ml = 8,10 g Jadi, massa fenol yang digunakan dalam percobaan adalah 10,70 gram

2. Menghitung komposisi air pada penambahan air ke dalam fenol Volume air

= 5 ml

Massa air

= 1 g/ml × 5 ml = 5 gram Volume Air (ml) 5

Suhu (⁰C) 36

Massa Air (gram) 5

6

46

6

7

53

7

8

57

8

9

59

9

10

61

10

3. Persen berat/ persen massa air dalam butanol % massa Butanol = (massa butanol / Massa Butanol + Air) x 100% % Massa air = (Massa Air / Massa Air + Butanol) x 100%

Suhu V

% massa air

air

% massa butanol

pada saat keruh(⁰C)

5 ml

5 𝑥 100% = 38,16 % 13,1

8,1 𝑥 100% = 61,83 % 13,1

36

6ml

6 𝑥 100% = 42,55 % 14,1

8,1 𝑥 100% = 57,44 % 14,1

46

7 ml

7 𝑥 100% = 46,35 % 15,1

8,1 𝑥 100% = 53,64 % 15,1

53

8 ml

8 𝑥 100% = 49,68 % 16,1

8,1 𝑥 100% = 50,31 % 16,1

57

9 ml

9 𝑥 100% = 52,63 % 17,1

8,1 𝑥 100% = 47,36 % 17,1

59

10

10 𝑥 100% = 55,24 % 18,1

8,1 𝑥 100% = 44,75 % 18,1

61

ml

Kurva % Massa Butanol terhadap Suhu 70 60 50

Suhu

40

30 20 10 0

% Massa Butanol

H. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN Pada percobaan ini dilakukan percobaan untuk membuat kurva kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian serta menentukan suhu kritis dari larutan tersebut. Zat cair yang digunakan adalah air dan fenol. Percobaan ini dilakukan dalam dua tahap yaitu penambahan fenol ke dalam air dan penambahan air ke dalam fenol. Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah kelarutan timbal balik dua cairan dengan cara memanaskan campuran dua cairan, sampai diperoleh suhu terendah kedua cairan saling melarutkan. Prinsip percobaan pada praktikum kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian adalah proses pemanasan pada larutan untuk mengetahui kelarutan suatu zat pada saat sebelum mencapai titik kritis, sesaat setelah mencapai titik kritis dan setelah melewati titik kritis. Suatu zat akan menjadi dua fasa sebelum dan setelah melewati titik kritis, dan akan menjadi satu fasa sesaat setelah mencapai titik kritis. Percobaan tahap pertama yaitu penambahan fenol ke dalam air. Setelah rangkaian alat telah tersusun, langkah selanjutnya adalah memasukkan air ke dalam tabung reaksi besar sebanyak 10 ml dengan menggunakan pipet volume 10 ml. Kemudian ditambahkan fenol sebanyak 1 ml juga dengan pipet volume. Pencampuran fenol ke dalam air akan diperoleh larutan yang tidak saling bercampur dan membentuk dua lapisan, lapisan atas adalah air dan lapisan bawah adalah fenol. Hal ini dikarenakan air memiliki massa jenis yang lebih rendah dibandingkan fenol. Pada penambahan fenol 1 ml yang pertama larutan sudah mulai menjadi keruh yang menandakan bahwa larutan bercampur sebagian. Kemudian campuran air dan fenol ini dipanaskan sambil diaduk hingga kekeruhan tersebut hilang. Hilangnya kekeruhan tersebut menandakan bahwa pada suhu tersebut kedua larutan dapat saling melarutkan. Setelah campuran menjadi jernih, tabung reaksi diangkat dan didinginkan sambil tetap diaduk. Kemudian diamati dan dicatat suhu larutan ketika mulai keruh kembali yang disebut sebagai suhu terbentuknya sistem dua fase. Pada penambahan 1 ml fenol yang kedua larutan akan terlihat lebih keruh daripada penambahan 1 ml fenol yang pertama sehingga perubahan lebih mudah teramati, dan begitu seterusnya sampai penambahan 10 ml tingkat kekeruhannya akan semakin meningkat. Dari serangkaian percobaan yang

telah dilakukan, diperoleh data yang sudah tertera pada tabel data pengamatan sebelumnya. Dari hasil pengamatan terlihat bahwa semakin besar volume fenol yang ditambahkan ke dalam air, larutan semakin keruh dan suhu yang dicapai ketika larutan jernih juga semakin tinggi. Akibatnya suhu yang dicapai ketika larutan kembali keruh juga meningkat. Hal ini disebabkan karena penambahan fenol tersebut menyebabkan kedua zat cair (fenol-air) saling tidak bercampur semakin besar sehingga diperlukan energi yang lebih besar untuk membuat campuran tersebut menjadi homogen atau saling melarutkan. Pada penambahan sampai 10 ml berdasarkan data bahwa pada penambahan pertama sampai keempat suhu meningkat, kemudian penambahan keempat sampai keenam konstan dan mencapai suhu tertinggi namun ketika penambahan ketujuh sampai kesepuluh suhu akan turun kembali. Hal ini dikarenakan pada penambahan keempat sampai keenam suhu suatu larutan sudah mencapai suhu kritis yang merupakan batas atas suhu dimana terjadi pemisahan fase dan setelah melewati titik ini suhu akan turun kembali sehingga kurva akan berbentuk parabola. Percobaan tahap kedua yaitu penambahan air ke dalam fenol. Setelah rangkaian alat telah disusun, langkah selanjutnya adalah memasukkan fenol ke dalam tabung reaksi besar sebanyak 10 ml dengan menggunakan pipet volume 10 ml. Kemudian ditambahkan air sebanyak 1 ml yang akan diperoleh larutan yang tidak saling bercampur dan membentuk dua lapisan, lapisan atas adalah air dan lapisan bawah adalah fenol. Pada penambahan air 1 ml pertama hingga ketiga tidak terjadi kekeruhan sehingga tidak diperlukan pemanasan dan percobaan dilanjutkan dengan penambahan 1 ml air yang keempat. Pada penambahan 1 ml fenol yang keempat larutan baru mengalami kekeruhan yang menandakan bahwa larutan bercampur sebagian. Kemudian campuran fenol dan air ini dipanaskan sambil diaduk hingga kekeruhan tersebut hilang. Hilangnya kekeruhan tersebut menandakan bahwa pada suhu tersebut kedua larutan dapat saling melarutkan. Setelah campuran menjadi jernih, tabung reaksi diangkat dan didinginkan tetapi tidak diaduk karena agar terlihat ketika larutan akan menjadi keruh. Kemudian diamati dan dicatat suhu larutan ketika mulai keruh kembali yang disebut sebagai

suhu terbentuknya sistem dua fase. Diulangi langkah tersebut hingga penambahan fenol berjumlah 10 ml. Berdasarkan tabel persen berat fenol dalam air dan persen berat air dalam fenol selanjutnya dapat dibuat kurva dan ditentukan suhu kritis kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian. Grafik yang terbentuk hampir berupa parabola dengan bentuk yang tidak sempurna, dimana puncaknya merupakan suhu kritis yang dicapai saat komponennya mempunyai persen berat tertentu. Kurva diatas menunjukkan bahwa jika suhu diatas kurva (diatas suhu kritisnya) maka larutan akan terbentuk satu fase (saling melarutkan), sedangkan suhu di bawah kurva akan terbentuk 2 fase (tidak saling melarutkan). Dari hasil percobaan suhu kritisnya adalah 65⁰C dengan komposisi persen berat 28,82 % butanol dan persen berat air 71,11%.

I. KESIMPULAN Praktikum kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian antara butanol dan air diperoleh suhu tiap masing-masing penambahan butanol/air dan dihitung persen massa fenol dan air dan dibuat grafik terbentuk kurva parabola. Kurva parabola menjelaskan bahwa jika suhu diatas kurva maka kedua zat berada pada daerah satu fasa (saling melarutkan) sedangkan jika dibawah kurva kedua zat berada pada daerah dua fasa. Titik tertinggi dari kurva menunjukkan bahwa larutan akan berubah menjadi satu fasa yang disebut dengan suhu kritis. Suhu kritis sistem biner butanol dalam air pada percobaan adalah 65⁰C dengan persen berat butanol 28,82% dan persen berat air 71,11%.

J. DAFTAR PUSTAKA Tim penyusun, 2017. Petunjuk Praktikum Kima Fisika . FMIPA. Malang : Universitas Negeri Malang

K. LAMPIRAN